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Procédé et appareillage perfectionnés pour la fabrication de plaques ou. bandes alvéolées moyen de feuilles @ minces en matière plastique.
La présente invention a pour objet un procédé et un appareillage pour la production, en grandes séries, d'emprein- tes multiples dans des bandes ou plaques minces en acétate de cellulose ou autre matières plastiques équivalentes conforma- bles à chaud.
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On sait que pour conformer des feuilles en matière plastique déformable à chaud, on a généralement l'habitude de chauffer préalablement ces feuilles, soit dans des fours, soit sur des plaques, soit au moyen d'appareils spéciaux à rayonne- ment, soit encore par tout autre moyen approprié, de les trans- porter ensuite, aussi rapidement que possible, sur des matri- ces chauffées ou non que l'on ferme aussitôt en profitant de l'état de ramollissement de la matière, ce qui permet de leur faire prendre la forme voulue, et enfin de les laisser refroi- dir avant de démouler.
Une telle méthode est inapplicable avec des feuil- lesde très faible épaisseur telles que cellespour lesquel- les l'invention a été spécialement conque. En effet, si de telles feuilles sont susceptibles d'être chauffées instanta- nément dans toute leur masse (ou tout au moins dans la majeure partie de leur masse, celle qui est intéressée par la défor- mation à réaliser), par contre elles perdent instantanément la chaleur acquise dès qu'elles ne sont plus au contact ou en présence de la source de chaleur, de sorte que, pratique- ment, de telles feuilles minces deviennent à nouveau plus ou moins rigides, par suite de leur contact avec l'air ambiant, et, au moment où elles se trouvent en présence des matrices, elles sont ou bien complètement rigidifiées ou beaucoup moins plastiques, ce qui produit fatalement,
lors de l'emboutissage, des déchirures de la matière qui n'est plus déformable ou qui ne l'est plus suffisamment.
De plus, la manipulation de feuilles, minces comme des.feuilles de papier et ramollies par la chaleur, egt à peu près Impossible. Si, au contraire, on laisse les feuilles fixes et qu'on déplace l'appareillage, on aboutit à des dis-
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positifs plus compliqués et à des efforts supplémentaires inutiles dûs au poids plus grand à déplacer.
Enfin, on constate souvent, lorsqu'on exerce une pression en un point quelconque d'une feuille plane mainte- nue par ses bords, la formation de plis autour du point où l'on exerce la pression; ces plis donnent lieu,à des suré- paisseurs de matière qui confèrent une certaine raideur à la matière en ces points'et empêchent le glissement, ce qui provoque des ruptures immédiates.
La présente'invention a pour objet de remédier à ces inconvénients, en même temps qu'elle vise : a) à obtenir, en une seule opération, dans une même plaque ou bande, un certain nombre d'empreintes; b) à permettre de pousser au maximum l'étirage de la feuille pour obtenir éventuellement des empreintes très profondes, bien que celles-ci soient faites dans une même plaque ou bande et ne soient pas indépendantes les unes des autres, ce qui constituerait un problème tout à fait diffé- rent à résoudre, ne donnant pas lieu aux mêmes difficultés; c) à contrôler les pressions exercées sur la feuil- le de matière plastique, de façon à éviter l'amorce de plis en un point quelconque pendant l'étirage; d) à permettre de réduire au minimum les interval- les entre les empreintes voisines;
e) à conserver aux feuilles alvéolées une souplesse comparable à celle des feuilles elles-mêmes; f) à conserver impeccablement la transparence par- faite des fouilles, lorsqu'il s'agit de fouilles transparentes; g) enfin à arriver à un débit maximum au moyen d'un appareillage simple et peu encombrant*et avec un minimum de
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personnel (un opérateur par appareil ou deux pour des appa- reils couples ou un appareil à double effet).
Tous ces avantages représentent un progrès consi- dérable sur bout ce qui a pu être réalise jusqu'à. présent avec des feuilles d'acétate de cellulose ayant une épaisseur de quelques centièmes de millimètre.
Le procédé préconisé par la présente invention, en vue d'arriver à des résultats, est essentiellement; caractérisé par le fait que les feuilles ou bandes minces en acétate de cellulose ou matières plastiques équivalentes sont placées froides dans des appareils chauffés, à des températures main- tenues constantes, où elles sont instantanément chauffées dans leur masse entière et en tous leurs points et par le fait que les dites feuilles sont simplement étirées, d'une façon progressive, au cours d'une opération continue, tous les points de cette feuille ou bande, aussi bien les parties planes situées entre les alvéoles que les parties alvéolées elles-mêmes, participant à cet étirage, et concourant à la formation des empreintes. Il n'y a, de ce fait, aucun temps mort pour passer du préchauffage à l'étirage.
Le procédé est de plus caractérisé par le fait que, pendant le cycle complet de travail, la feuille reste sous l'effet permanent de sources de chaleur convenablement réglées et agissant par contact direct de parties métalliques chauf- fées, par rayonnement ou encore par l'intermédiaire de l'at- mosphère chaude créée dans des chambres ou espaces fermés par la feuille même.
Le procédé est également caractérisé par le fait que dans sa partie déformée, la feuille en question est lais- sée libre sur une de ses faces et ne se trouve pas pressée
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entre deux surfaces chaudes, l'étirage étant effectué au moyen d'une seule série d'outils disposés d'un côté seulement cia la bande ou feuille.
Ledit procédé est en outre caractérisé par le fait que la feuille ou bande d'acétate de cellulose (ou autre ma- tière plastique équivalente) peut n'être pas chauffée d'une façon uniforme dans toute son étendue, les parties soumises à la déformation la plus grande étant portées à une températu- re différente du reste de la feuille ou de la bande.
L'invention a également pour objet un appareil per- mettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus indiqué, cet appareil présentant les caractéristiques principales suivan- tes considérées isolément ou suivant toute combinaison : 1 ) Il se compose de trois pièces essentielles bien distinctes : une matrice comportant des parties ajourées dont le contour est celui de l'empreinte à obtenir, une contre- matrice constituée par une plaque analogue à la matrice, une série de pistons étireurs qui coulissent librement dans les parties ajourées de la contre-matrice et dont les extrémités libres (ou les contours de ces extrémités) sont façonnées à la forme et aux dimensions exactes de l'intérieur des alvéo- les à réaliser ;
2 ) Les pistons étireurs sont solidaires d'une pla- que communede support;
3 ) Les pistons étireurs sont amovibles; 4 ) La partie inférieure de chaque piston étireur peut être constituée par une pièce amovible;
5 ) Chacune de ces trois pièces est pourvue d'un système de chauffage particulier indépendant et réglable dont la température est rigoureusement contrôlée par un thermomè- tre; .
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6 ) La plaque porte-piston est solidaire du coulis- seau d'une presse à main ou autre, tandis que la contre-ma- trice est montée sur la plaque porte-pistons, par l'intermé- diaire d'une liaison élastique réglable; 7 ).Des cales ou des butées réglables sont dispo- sées entre la plaque porte-pistons étireurs et la contre-ma- trice pour permettre de régler la profondeur des enfreintes; 8 ) Dans une variante, c'est la contre-matrice qui est fixe et la matrice qui est mobile en combinaison avec le déplacement des pistons étireurs;
9 ) Dans les parties ajourées de la matrice coulis- sent des pistons réchauffeurs dont le profil correspond à ce- lui de ces parties ajourées, ces pistons pouvant éventuelle- ment servir d'éjecteurs de la plaque alvéolée terminée;
10 ) Ces pistons réchauffeurs sont reliés, d'une façon réglable, à une plaque commune de support et de manoeu- vre; 11 ) La plaque porte-pistons étireurs, qui est soli- daire du coulisseau de la presse de manoeuvre, commande à. son tour, par l'intermédiaire d'une tige de commande portant des bossages et butées appropriés, la plaque porte-pistons réchauf- feurs, des systèmes élastiques étant intercalés dans cette transmission;
12 ) Un dispositif de blocage est prévu pour per- mettre de bloquer, le temps voulu, les pistons réchauffeurs dans leur position basse;
13 ) La matrice ou la contre-matrice peuvent com- porter des bords très légèrement surélevés pour empêcher une trop forte compression de la feuille de matière plastique entre ces deux pièces;
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14 ) On peut également prévoir des réglettes de préférence amovibles sur les bords de la matrice ou de la contre. matrice, ces réglettes jouant le même rôle et retenant ou con- trôlant le mouvement de retrait des bords des feuilles à con- former ;
15 ) Ces réglettes peuvent avoir une hauteur moin- dre ou nulle au-dessus de la matrice (ou de la contre-matrice) aux endroits correspondant aux parties ajourées de ladite ma- trice (ou contre-matrice);
16 ) L'appareil peut être à double effet.
D'autres caractéristiques et avantages de la présen- te invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé sur lequel on a repré- senté schématiquement et à titre d'exemple seulement un mode de réalisation de l'invention avec certaines variantes.
Sur ce dessin :
La figure 1 montre en perspective une plaque alvéo- lée du type que l'on peut obtenir suivant le procédé et avec la machine qui font l'objet de l'invention;
La figure 2 en est une coupe transversale suivant II-II de la figure 1;
La figure 3 en est une coupe transversale suivant III-III de la figure 1 avec les objets en place au fond des alvéoles ;
La figure 4 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une machine établie suivant l'invention ;
La figure 5 en est une vue en élévation en bout;
Les figures 6 à 11 montrent un fragment de la ma- chine représentée sur la figure 4 dans diverses positions de fonctionnement avec , au-dessous, à titre d'indication, les
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positions de la came de blocage de l'appareil dans la position de fermeture;
La figure 12 montre une variante de la matrice et de la contre-matrice qui peuvent être utilisées dans la ma- chine représentée sur les figures précédentes;
La figure 13 en est une autre variante;
La figure 14 est une vue en plan d'une matrice tel- le que celle qui est utilisée dans la variante de la figure 13;
La figure 15 est une vue d'une autre variante de matrice;
La figure 16 est une vue d'une variante de piston étireur susceptible d'être utilisé dans la machine;
La figure 17 montre une autre variante despistons étireurs, combinés avec une variante du piston réchauffeur également susceptible d'être utilisé dans la machine;
La figure 18 est une coupe transversale analogue à la figure 3 mais relative à un emballage hermétique pour tétines;
La figure 19 montre en coupe transversale diffé- rentes profondeurs d'alvéoles qu'on peut obtenir avec le mê- me jeu de pistons étireurs, grâce à de simples cales ou butées réglables interposées entre la plaque porte-pistons et la contre-matrice;
La figure 20 montre, en coupe, un fragment de pis- ton étireur à tête amovible;
La figure 21 montre, en coupe transversale, deux formes modifiées d'empreintes qu'on peut obtenir en changeant simplement les têtes des pistons étireurs;
La figure 22 montre, en coupe, une partie de la ma- chine avec piston étireur permettant d'obtenir desempreintes coniques;
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La figure 23 enfin est une coupe verticale d'une variante de réalisation de l'invention suivant laquelle l'ap- pareil de conformation est à double effet.
Dans l'exemple représenté sur le dessin, on a sup- , posé que l'on désirait fabriquer une plaque en acétate de cellulose à partir d'une .fouille mince de cette matière (par exemple 12/100 de millimètre), cette plaque alvéolée étant destinée à loger dix tétines, ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 1 à 3 uniquement à titre d'exemple non limitatif.
Habituellement, pour fabriquer une telle plaque, on utilise des matrices qui ont, en creux, la forme de l'emprein- te à obtenir et qui sont combinées avec des contre-matrices de forme correspondante, ces pièces ayant entre elles l'écart voulu pour contenir la matière à former. Ces matrices et con- tre-matrices sont chauffées de telle façon que la feuille se trouve pressée entre deux surfaces métalliques chauffées, ce qui présente de gravas inconvénients en ce qui concerne tout d'abord la résistance de la matière sous les épaisseurs consi- dérées, cette manière d'opérer produisant, semble-t-il, couune une sorte de cuisson rendant en tout cas, comme on peut le constater, la matière plus ou moins cassante.
En outre, cette compression ou ce serrage de la matière entre deux surfaces métalliques chauffées a aussi un grave inconvénient lorsqu'il s'agit de feuilles transparentes, car elle produit un louchis- sement, la transparence disparaissant.
Le procédé qui fait l'objet de l'invention permet d'éviter ces inoonvénients du fait que la feuille de matière à conformer n'est jamais serrée.--entre deux surfaces métalli- ques chauffées ou non, mais simplement étirée par des organes convenables, la feuille d'acétate de cellulose se tendant en
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quelque sorte sur l'organe d'étirage en peu comme le ferait une fouille de caoutchouc, ce Qui permet de réaliser, au moyen de ces organes étireurs, des empreintes ou alvéoles avec parties rentrantes comme, par exemple, les alvéoles pour tétines représentées sur les figures 1 à 3.
En outre, ainsi qu'il a été expliqué précédemment, d'après le procédé objet' de l'invention, la plaque ou feuille d'acétate de cellulose ne subit pas de chauffage préalable, elle est directement chauffée dans l'appareil de conformation et en outre non pas d'une façon uniforme, mais d'une façon variable suivant les endroits.
On va décrire maintenant l'appareil au moyen duquel des plaques, telles que celle qui est représentée sur les figures 1 à 3 à titre d'exemple, peuvent être réalisées, en appliquant le procédé qui faitl'objet de l'invention. La dite machine constitue elle-même également une partie impor- tante de l'invention.
Il est noter que, dans ce qui précède, on a parlé de matrices et de contre-matrices, expressions qui seront employées également pour la description de la machine, maisqu'en réalité, il ne s'agit pas à proprement parler de matrices et de contre-matrices, au sens où on l'entend ha- bituellement, ces pièces ne jouant pas, en effet, dans la confection de la plaque alvéolée, à proprement parler, un rôle de conformation, mais'simplement un rôle d'appui, de maintien de retenue, de guidage etde chauffage de la feuille à conformer, le rôle de conformation étant joué par des pis- tons étireurs dont il sera question plus en détail dans ce qui va suivre.
La machine qui fait l'objet de l'invention compor- te une matrice 1 fixe qui est formée d'une simple plaque pla-
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ne aveo parties ajourées 2 ayant la forme des contours exté- rieurs des alvéoles à obtenir. Autrement dit, cette matrice 1 ne comporte pas des creux de moulage contre lesquels viendra s'appliquer et se conformer la feuille d'acétate de cellulose 3. Il y a dans la matrice 1 autant de parties ajourées sem- blables que l'on désire produire d'empreintes à la fois, dans l'exemple représenté, où. il s'agit d'obtenir une feuille al- véolée telle que celle de la figure 1, il y aura dix parties ajourées 2 disposées suivant deux rangées comme les alvéoles 4 de la feuille 3.
Ces parties ajourées peuvent être très rapprochées, ainsi que cela a été indiqué, ce qui est d'un grand intérêt, d'abord au point de vue de l'économie de ma- tière, et ensuite au point de vue de l'encombrement,
Cette matrice 1 est chauffée par des résistances électriques qu'on a représentées d'une façon très schématique en 5 sur la figure 5, ces résistances étant réglables, par exemple au moyen d'un rhéostat, et étant disposées de façon à produire une chaleur uniforme dans toute la masse de la matrice. Un thermomètre ou un dispositif de contrôle de la température permet d'observer cette température, de la régler et éventuellement de l'enregistrer.
Sur la matrice ci-dessus vient se poser une con- tre-matrice 6 qui consiste en une plaque analogue à la plaque formant matrice et qui comporte des parties ajourées 7 sem- blables à celles de la'matrice et disposées de la même façon.
Cette contre-matrice 6 est également chauffée par un circuit de résistances électriques tél qu'on l'a représenté en 8 sur la figure 5, ces résistances étant, comme celles de la ma- trice, réglables et la température étant contrôlée par des thermomètres ou autres moyens appropriés.
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La troisième pièce principale de .-'appareil qui fait l'objet de l'invention consista en une série de pistons étireurs 9 qui sont fixés de toute façon appropriée à une plaque de support et de commande 10, ces pistons 9 coulissant librement dans les parties ajourées 7 de la contre-matrice 6.
L'extrémité libre des pistons étireurs est façonnée à la forme et aux dimensions exactes ce l'intérieur des alvéo- les 4 produire.
Il est à remarquer que ces pistons n'ont pas dans la matrice de contre-partie à leur forme afin qu'à aucun mo- ment les feuilles ne soient serrées entre deux pièces métal- liques chauffées 1-1 la température de ramollissement et qu'en conséquence les tachas entraînant un louchissement de la ma- tière à l'endroit où cette pression s'exercerait ne puissent se former. De cette façon, les feuilles conservent, après étirage, leur remarquable transparence.
Les pistons étireurs sont chauffés indépendamment de la matrice et de la contre-matrice. Ils reçoivent leur cha- leur de la plaque 10 qui est chauffée, par exemple. au moyen de résistances électriques 11 d'une façon réglable et contrô- lée, comme pour le' chauffage de la matrice 1 et de la contre- matrice 6.
La plaque 10 de support des pistons étireurs 9 est solidaire du coulisseau 12 d'une presse dont une amorce du coulisseau a été représentée sur les figures 4 et 5. Cette pressa peut être d'un type quelconque approprié; elle peut être commandée à la main ou de toute autre façon.
La contre-matrice 6 est montée également sur la plaque de support 10 des pistons étireurs. L'ensemble de la contre-matrice et des pistons constitue par conséquent un
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ensemble mobile qui monte et descend à chaque opération, c'est- à-dire à chaque mouvement du coulisseau de la presse, alors que la matrice 1 est fixe par rapport au plateau de la presse.
La plaque porte-piston 10 est fixée au' coulisseau 12 de la presse de toute façon convenable, par exemple au moyen d'une pièce filetée 13. La plaque contre-matrice 6, dans les parties ajourées 7 de laquelle viennent s'emboîter et coulisser librement les pistons étireurs 9, est supportée par des tiges 14 pouvant coulisser dans la plaque 10, l'extrémi- té supérieure de ces tiges étant filetée de façon qu'on puis- se régler la position de cette plaque par rapport aux pistons étireurs au moyen d'écrous 15.
Entre la contre-matrice 6 et la plaque de support 10 des pistons étireurs sont disposés des ressorts 16 inter- changeables dont la puissance de compression est connue.
La matrice 1 qui, comme on l'a dit, est fixe, est réglée de façon que les pistons étireurs 9 correspondent aux parties ajourées 2 de ladite .matrice.
Dans ces parties ajourées coulissent en outre les pistons réchauffeurs 17 qui sont reliés par des tiges 18 à une plaque de support 19' disposée au-dessous de la matrice.
Ces pistons réchauffeurs 17 sont réglés de façon que leurs parties supérieures planes viennent affleurer à la face su- périeure de la matrice lorsque l'appareil est ouvert (posi- tion des figures 4 et 5). La plaque 19 peut coulisser sur des tiges de guidage et de commande 20, lesquelles peuvent également coulisser, dans la plaque 10 de support des pistons étireurs 9, mais la plaque 19 'est soutenue par des ressorts 21 relativement faibles qui sont en outre réglables au moyen d'écrous 22. Le rôle de ces ressorts qui agissent de bas en
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haut est de remonter au maximum les pistons réchauffeurs 17, c'est-à-dire de les faire arriver au niveau de la face sapé- rieure de la matrice.
La tige 20 comporte une partie renflée 23 qui est disposée entre le fond d'un évidement 24 formant 'butée et la plaque 19 de support des pistons réchauffeurs. A sa partie supérieure, cette tige est combinée avec un système élastique constitué par un ressort 25 qui prend appui d'une part sur la plaque 10 de support des pistons étireurs et, d'autre part, sur un écrou de réglage 26. Enfin, la tige 20 comporte une butée 27 qui peut être constituée par un écrou de façon que sa position le long de la tige 20 soit réglable.
La matrice 1 porte à sa partie inférieure une tige 28 sur laquelle sont montées une série de cames 29 (voir éga- lement figure 5), ledit axe 28 étant solidaire d'un levier de manoeuvre 30. Ces cames sont disposées entre la partie inférieure de la matrice 1 et la plaque 19 de support des pis- tons réchauffeurs. L'axe 28 est librement monté dans ses sup- ports (fixés 1;
la matrice) de telle façon qu'au fur et à me- sure que la plaque 19 descend, entraînant avec elle les pis- tons réchauffeurs 17 de façon à permettre l'engagement des pistons étireurs 9 dans les évidements 2 de la matrice 1, les cames, sous l'effet de la gravité (le levier 30 formant en outre centre-poids) tournent vers le bas et viennent en définitive bloquer, comme on le verra plus loin, l'appareil dans la position de fermeture.
L'appareil tel qu'il vient d'être décrit permet, conformément au procédé qui fait l'objet de l'invention, de former en une seule opération rapide des empreintes dans les feuilles d'acétate de cellulose très minces, n'ayant que
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quelques centièmes de millimètre d'épaisseur. Conformément également au procédé qui fait l'objet de l'invention, les trois parties principales de l'appareil : matrice1, contre- matrice 6, pistons étireurs 9, sont chauffés par trois circuits indépendants et réglables indépendamment les uns des autres.
Il convient de noter que les feuilles de matière plastique, suivant leur nature, c'est-à-dire suivant leur composition et leur modé de fabrication, présentent ces caractéristiques différentes, c'est pourquoi il est nécessaire de pouvoir régler à des valeurs déterminées et différentes pour chaque cas, les températures respectives des trois éléments principaux de l'appareil ; par exemple, certaines feuilles d'acétate de cel- lulose seront suffisamment amollies à 75 , tandis que d'autres exigeront une température de 125 .
Suivant également une caractéristique du procédé qui fait l'objet de l'invention, les trois éléments principaux de l'appareil ne sont pas amenés à la même température. Sui- vant la profondeur des alvéoles à obtenir, suivant la vitesse de travail, laquelle dépend de la forme des empreintes et de leur profondeur, et suivant l'épaisseur de la feuille d'acétate de cellulose, on fait varier les unes par rapport aux autres les trois températures en question. D'autres fac- teurs influent également, à savoir la température ambiante, l'état hygrométrique de l'air, la fraîcheur ou l'ancienneté des feuilles, etc... Ces températures relatives des trois éléments principaux de la machine les unes par rapport aux autres sont établies d'après la connaissance des caractéris- tiques des feuilles à traiter et aussi par expérience dans chaque cas.
En tous cas, grâce aux circuits électriques indé- pendants réglables et contrôlés des différents éléments de
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la Machina, il est possible de réaliser en des points diffé- rents de la machine, et à des endroits différents de la feuil- le, des températures différentesles plus appropriées et don- nant les meilleurs résultats.
On va décrire maintenant, en se référant aux figures 6 à 11, le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être dé- critdans ce qui précède.
Dans la position représentée sur la figure 6, l'ap- pareil est ouvert, la feuille mince 3 en acétate de cellulose provenant par exemple d'un rouleau, étant placée dans l'appa- reil. Le coulisseau 12 de la presse est relevé et retient la plaque 10 par, conspuent ces pistons eux-mêmes dans la position de soulèvement. La contre-matrice 6 est également maintenue relevée au moyen des tiges 14 et de l'écrou 15. Au moyen de cet écrou, on règle la hauteur de la contre-matrice 6 de telle façon que la partie basse des pis- tons étireurs 9 n'affleure pas tout à fait la face inférieure de cette contre-matrice, l'écart pouvant, par exemple, être de 1 à 2 2 millimètres.
Dans les parties ajourées 2 de la matrice fixe 1; les pistons réchauffeurs 17 se trouvent au niveau ('le la face supérieure de la matrice, étant soulevés par la plaque 19, elle-mêle soulevée par la tige de commande 20 et par le res- sort 21; cette tige 20 est elle-même soulevée par la plaque 10 de supportdes pistons étireurs par l'intermédiaire du ressort 25, les deux épaulements inférieur et supérieur de la partie renflée 23 de la tige formant double butée. La feuil- le 3 se trouve ainsi placée sur une véritable table chauf-- fante sans solution de continuité, puisque les pistons ré- chauffeurs bouchent les parties ajourées de la matrice 1.
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. Dans la position représentée sur la figure 7, le coulisseau 12 de la.presse a été abaisse,et, avec lui, l'en- semble supérieur mobile de l'appareil. On remarque que, dans cette position, la contre-matrice vient appuyer 'sur la feuil- le 3, alors que rien dans la partie intérieure de la matrice n'a encore été changé.
La feuille 3 se trouve alors chauffée d'une façon parfaite sur sa face inférieure par contact avec la matrice 1 et les pistons réchauffeurs 17, et sa face supé- rieure reçoit elle-même de la chaleur de la contre-matrice 6 par contact direct ; outre, dans les parties ajourées 7 de la contre-matrice se forment, comme on l'a représenté en 7, des chambres chaudes, les pistons étireurs 9 étant à cet ins- tant.légèrement maintenus au-dessus de leurs points de con- tact avec la feuille 3. On voit que les pistons réchauffeurs 17 ont été maintenus en place sous l'effet du ressort 25, le- quel s'est détendu au cours du mouvement.
Comme la feuille d'acétate 3 placée dans l'appareil n'a que quelques centièmes de millimètre d'épaisseur, à l'instant même où l'on ferme l'appareil, cette feuille est chauffée en-dessus et.en-des- sous et dans toute .sa masse et si les températures appliquées sont convenables, elle se trouve exactement dans les condi- 'bions convenant à son étirage, pourvu que celui-ci ait lieu sans aucun retard avant que la matrice ne subisse de trans- formation du fait de la chaleur.
Sur la figure 8, on a représenté la position qu'oc- cupent les différents organes' de l'appareil lorsque le coulis- seau 12 a encore été abaissé d'un millimètre ou deux.par rap- port à la position de la figure 7. A ce moment, la partie inférieure des pistons étireurs 9 est venue toucher la feuil- le 3 au point a.
Mais les pistons réchauffeurs 17 ont alors
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commence à descendre comme on le voit sur la figure, ',le telle façon que la matière ne se trouve à aucun moment serrée entre deux pièces métalliques, mais se trouve par contre toujours entre deux chambres chaudes relativement tanches, c'est-à-dire dire dans une atmosphère parfaite pour l'étirage, la matière se trouvant en outre protégée de tout contact avec l'air froid (qui serait susceptible de rigidifier la matière) depuis son premier contact avec la matrice inférieure chaude sur laquelle on l'a posée.
On voit que dans la position représentée Sur la figure 8, la descente des pistons réchauffeurs 17 est comman- dée par la plaque 19 qui supporte ces dits pistons et qui est elle-même poussée par l'épaulement inférieur de la partie ren- flée 23 de la tige 20, cette dernière étant entraînée par l'écrou. 27-sous l'effet de la plaque 10 de supportdes pis- tons étireurs 9.
De cette façon, à partir de ce moment, la vitesse de descente des pistons réchauffeurs 17 est égale à colle des pistons étireurs 9, ce qui a pour effet de maintenir à peu près constante l'importance des chambres chaudes infé- rieure et supérieure créées autour des deux types de pistons.
Sur la figure 9. on a représenté la position des organes de la machine dans un stade un peu plus avancé. Les pistons réchauffeurs 17 continuent à descendre et les pistons étireurs 9 amorcent lesempreintes dans la feuille 3.
Sur la figure 10, on a représenté l'appareil dans la position qu'ont pris ses organes à la fin de la course du coulisseau 12 de la machine. A ce moment, la plaque 10 vient buter contre la contre-matrice 6 et bloque l'appareil qui se trouve à fond de course ; lesempreintes se trouvent alors fermées complètement dans la fouille 3.
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Tous ce qui vient d'être dit jusqu'ici à propos du fonctionnement de l'appareil s'est passé sans interrup ti on.
L'opération a été pour ainsi dire continue depuis la position représentée sur la figure 6 jusqu'à celle représentée sur la figure 10. Il convient de remarquer toutefois qu'avec certai- nes épaisseurs de matière, ainsi qu'avec certaines qualité et suivant en outre la forme des empreintes, il convient:
1 ) de marquer un temps d'arrêt (d'une seconde par exemple, ou une fraction de seconde), dans la position représentée sur la figure 7.
2 ) de réaliser lés opérations schématisées par les positions représentées sur les figures 8, 9 et 10 à des vitesses qui ne sont pas uniformes et qui peuvent aller, suivant les cas, soit en augmentant, soit en diminuant.
Il est à noter toutefois qu'au lieu de marquer le temps d'arrêt ci-dessus spécifié, on peut, dans certains cas, faire agir les pistons étireurs sur la feuille avec un certain retard, en les réglant .par exemple à quelques millimètres de la face inférieure de la contre-matrice '(au lieu de 1 ou 2 millimètres dans le cas précédent).
C'est d'ailleurs un des nombreux avantages de l'ap- pareil qui a été décrit ci-dessus de permettre de réaliser toutes ces conditions, soit à la-main,'soit de préférence d'une façon semi-automatique ou automatique au moyen.d'un jeu de leviers ou de cames.interposés entre la presse de com- 'mande et son coulisseau 12, ce qui, ajouté à la combinaison des trois températures différentes de la matrice, de la con- tre-matrice et des pistons étireurs,.permet d'étirer au maxi- mum des alvéoles multiples de formes et de caractéristiques variables dans des feuilles minces en matière plastique telle que l'acétate de cellulose dont les caractéristiques propres sont variables.
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Dans la position représentée sur la figure 10, un temps d'arrêt estmarqué, temps d'arrêt qui peutvarier d'une plusieurs secondes, suivant le cas, de façon à permettre à là matière de se stabiliser dans sa nouvelle conformation, c'est-à-dire de vaincre la résistance intérieure de la matière plastique par nature et susceptible, si aucun arrêt n'était prévu, de subir un retrait, c'est-à-dire un moulage imparfait.
Ce temps d'arrêt et cette immobilisation dans la posi- tion de fin de c ourse sont obtenus par l'immobilisation du cou-
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lîsseau. -Iiiiisi qu'on le voit, la came 29, lU fur et 2" masure que la plaque 19 descend tourne automatiquement, sous l'effet de son poids et de celui du levier 30 pour continuer 1; être en contact avec ladite plaque, et lorsqu'on est arrivé à la posi- tion de fin de course représentée sur la figure 10, c'est par son point le plus haut que ladite came se trouve en contact avec la plaque 19 et bloque de cette façon cette plaque 19 dans sa position basse.
De cette manière, lorsqu'on fait remonter le coulis- seau 12 de la presse comme on l'a représenté sur la figure 11, les pistons réchauffeurs 17 restent dans leur position basse, bloqués par la came 29, le ressort 21 se comprimant au cours de cette opération. L'appareil étant alors ouvert, on peut démou- ler, c'est-à-dire sortir la plaque alvéolée de l'appareil, cette opération pouvant se faire de deux façons. Dans le pre- mier cas, l'opérateur relâche la carne 29 en agissant sur le levier 30, et à ce moment les pistons réchauffeurs 17 jouent alors le rôle d'éjecteurs, cette manoeuvre du levier 30 pou- vant d'ailleurs être liée mécaniquement au relevage de la pres- se ou conduite à la main avec les précautions convenables.
Dans le deuxième cas, l'opérateur soulève la plaquette alvéo-
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lée 3 à la main lorsque la minceur et la fragilité de cette plaquette ne permettent pas de réaliser une éjection automa- tique ou semi-automatique.
Il convient de noter que lorsqu'on ouvre l'appareil, l'air 'froid qui se précipite sur la feuille 3 et dans les em- preintes produit une rigidification instantanée de l'ensemble, la rigidité de la feuille étant alors presque égale à celle que conservera la feuille complètement froide et ceci sans que la température de la matrice 1 cesse d'être constante.
Lorsque la feuille alvéolée a été relevée à la main par les soins de l'opérateur, celui-ci relève ensuite le levier 30 de la came 29 et les pistons réchauffeurs 17 reviennent à la position représentée à la figure 1, l'appareil étant alors prêt pour l'opération suivante. La feuille alvéolée est tirée à la main ou automatiquement en dehors de l'appareil, d'une quantité égale à sa longueur et une autre partie vierge vient alors en place prête à l'opération suivante. Bien entendu, on pourrait encore opérer avec des formats séparés qu'on place- rait successivement dans l'appareil.
Il y a lieu de noter qu'entre les partiés ajourées 7 de la contre-matrice et les pistons étireurs 9 existe un petit jeu grâce auquel la contre-matrice 6 peut se poser bien à plat sur la feuille d'acétate de cellulose et exercer sous l'action des ressorts 16, une pression égale en tous points.
Dans ce qui précède, on n'a pas insisté sur le rôle joué par les dits ressorts 16 interposés entre la contre-ma- trice 6 et la plaque,10 de support des pistons étireurs 9.
Ce rôle est cependant important. Les dits ressorts en effet exercent une pression progressive sur la feuille au fur et à mesure que descendent les pistons étireurs 9 et empêchent la
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contre-matrice de se relever pendant cette opération, et par conséquent empêchent l'air froid de venir en contact avec la feuille, ce qui aurait pour effet de produire le glaçage et la rigidification des parties touchées par l'air froid, avec pour conséquence la rupture instantanée de la feuille avant même la fin de l'étirage.
La force des ressorts 16 est calcu- lée par conséquent de façon à bien presser la contre-matrice 6 sur la matrice 1, mais aussi de façon à ne pas exercer plus de pression qu'il ne convient entre les parties planes des matrices et contre-matrices sous peine d'empêcher la matière située en ces points de s'étirer et de s'allonger, ce qui empêcherait d'obtenir le maximum'possible ou voulu d'étirage en profondeur, et sous peine également de produire un serrage trop énergique de la matière entre deux sur-.L'aces métalliques, ce qui nuit, comme on l'a indiqué précédemment, à la conser- vation de la transparence de la matière.
Toutes ces précau- tions sont nécessaires dans le cas envisagé ici de la forma- tion d'empreintes profondes et multiples dans une feuille très mince d'acétate de cellulose ou matière plastique équivalente, donné en particulier la fragilité de la matière consi- dérée sous faible épaisseur, spécialement lorsque cette feuil- le est chaude, étant donné d'autre part que cette matière (contrairement à ce qui se passe dans le moulage de flancs destinés à recevoir une empreinte isolée, problèmetout à fait différent de celui examiné ici) est sollicité:;
en même temps suivant des directions opposées par la formation des deux ou des quatre empreintes voisines, et étant donné enfin qu'il faut, pour obtenir le maximum de profondeur de l'emprein- te amincir cette matière partout où cela est possible, c'est-
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à-dire aussi bien à l'endroit t XC#Oq;d:;::z:."TIiitLyro:tJl:Z:.1:;:jp
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des'parties planes qu'à l'endroit des mepreintes, sinon on ne tirerait pas parti de toutes les possibilités d'étirage de la matière et se da plasticité.
Il est à remarquer en ou- tre que les pistons êtireurs 9 pénétrant dans les parties ajourées de la matrice 1 avec un certain jeu; la matière ne se trouve pas pressée entre la surface extérieure de ces pis- tons et les bords intérieurs des parties ajourées 2 de la matrice 1, l'étirage se faisant uniquement sur les angles des matrices, sans aucun laminage de la matière. Grâce à ce jeu . également, on pourra réaliser avec le même appareil des em- preintes dans des feuilles d'épaisseurs différentes.
Si, par exemple, on a laissé un passage ou un jeu de 12/100 de milli- mètre entre les pistons étireurs 9 et les surfaces intérieu- res des parties ajourées 2 de la matrice on pourra, dans cet appareil, former des empreintes dans des feuilles d'acétate ayant moins de 12/100 de millimètre d'épaisseur, celle-ci pouvant descendre jusqu'à 2/100 de millimètre, épaisseur la plus faible des feuilles pouvant être fabriquées à l'heure actuelle.
Si l'on veut être absolument sur que tout contact de la feuille avec les bords intérieurs des parties ajouras 2 est évité, -on peut donner à celles-ci une forme légèrement rentrante.
Avec la machine qui fait l'objet de l'invention, on exerce sur la feuille de matière plastique des pressions contrôlées qui ne laissent, à aucun moment, des plis s'amor- cer en un point quelconque de la feuille pendant l'opération d'étirage, plis qui donneraient lieu à des surépaisseurs en- traînant une certaine rigidité en certains points en empê- chant le glissement de la matière, et qui, par conséquent, risqueraient de provoquer des ruptures de la feuille.
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La course ou descente d'étirage est, suivant l'in- vention, réglable, afin qu'on puisse obtenir, avec le même outillage, des empreintes plus ou moins profondes. A cet effet, on interpose, entre la contre-matrice 6 et la plaque porte- pistons étireurs 10, des cales (non représentées sur le dessin) ou on établit un système de butées réglables ou bien encore on limite, par tout moyen approprié réglable, la course du coulisseau 12 de la presse.
En même temps on règle en conséquence le dispositif cames 29, si l'appareil en comporte.
Dans ces condition:-), l'appareil décrit peut servir produire, par simple réglage etsans changement d'outillage, aussi bien des plaques alvéolées profondes telles que celles qui sont représentées sur les figures 1 à 3, que des plaques moins profondes au moyen desquelles on peut réaliser, comme on l'a représenté sur la figure 18 à titre d'exemple, par accollement de deux feuilles 3 et 3', des emballages herméti- ques pour tétines au lieu des simples berceaux ouverts repré- sentés sur les figures 1 à 3. Pour passer d'une forme à l'au- tre, il suffit de régler la descente des pistons étireurs 9 à la profondeur convenable.
Autrement dit, lors de la construction de l'appareil, on le prévoit pour la plus grande profondeur possible ou utile d'étirage, mais on peut l'utiliser, sans modifications ou transformations essentielles, pour toutes les profondeurs de- puis la plus faible jusqu'à la plus grande.
Cette posibilité constitue un Grès grand avantage; on a vu par exemple que, pour les tétines, on pouvait obtenir deux types d'emballages très différents en eux-mêmes et par leurs résultats (type de la figure 3 et type de la figure 18); s'il s'agit d'obtenir
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des plaques alvéolées pour emballer des comprimés par exemple, le procédé et la machine qui font l'objet de l'invention sont plus intéressants encore, car, avec un appareillage donné, on peut obtenir toute une gamme de plaques alvéolées de différen- tes profondeurs convenant à différentes épaisseurs de compri- més et à diverses façons de les emballer ;
c'est ce qu'on a représenté,. à titre d'exemple, sur :la figure la.
Il y a lieu de noter en outre que les pistons éti- reurs 9 sont amovibles, de telle façon qu'ils puissent être changés pour être remplacés par des pistons ayant une tête de forme différente,.. ce qui permet, avec la même machine, de pouvoir réaliser un grand nombre de formes d'empreintes.
Dans la variante représentée sur la figure 20, au lieu que ce soit tout le piston qui soit amovible, c'est seule- ment sa tête 9' qui l'est ; cette tête amovible 9' peut être montée sur le piston 9 par tout moyen convenable, par exemple au moyen d'une vis noyée 9". laquelle peut permettre en outre de régler éventuellement la profondeur des alvéoles ou em- preintes.
Par le changement de la simple tête amovible 9', on peut passer d'empreintes présentant un certain fond (par exemple à fond plat, comme on l'a représenté sur la figure 19) à des empreintes de même diamètre ou largeur mais présentant un fond de forme différente convenant à la forme du produit à emballer (par exemple un fond bombé ou un fond avec chan- frein, comme on l'a représenté sur la-figure 21).
On peut également, suivant l'invention, substituer aux pistons étireurs normaux des pistons de plus faible dia- mètre 9a (voir figure 22) grâce auxquels on peut réaliser, comme on l'a représenté sur la figure 22, des empreintes ou
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alvéoles coniques. Bien untendu, cette réduction de diamètre pourrait être obtenue également simplement par changement de la tête du piston, comme on l'a indiqué à propos de la figure 20.
Lorsqu'on a à réaliser des empreintes a fond plat,
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et toujours dans le même but ':I.l1e celui '.i.ui a été indiqué prié- cédemment, à savoir éviter dans toute la mesure du possible une pression de la matière entre deux surfaces métalliques, on peut donner à l'extrémité inférieure du piston étireur9 la forme représentée sur la figure 16. cette partie inférieure des pistons comportant un simple bord de contact 51 avec la feuille.
Lorsque le fond de l'empreinte doitprésenter des parties rentrées ou des nervures, on fait toujours porter le travail d'étirage sur les angles seulement. On peut donner au piston étireur 9 une forme correspondant à celle de la figure 16, mais avec une bordure en saillie 31' plus accentuée et prévoir sur le piston réchauffeur une nervure 32 permettant de réaliser dans la feuille, en combinaison avec la bordure 31' du piston 9, une nervure 33. De cette façon, au-dessus et au.-dessous du fond de l'empreinte se trouvent ménagés en 34 des espaces vides réduisant au minimum le contact entre la feuille de matière 3 et les pistons 9 et 17. On obtient de cette manière des empreintes parfaitement claires aussi transparentes que la feuille elle-même.
Lorsqu'on a affaire à des empreintes plus faciles à réaliser, des empreintes rondes relativement peu profondes par exemple, on peut simplifier 1' outillage en supprimant les pistons réchauffeurs 17, le fond de la matrice étant fermé et formant alors une chambre chaude suffisante puisqu'on
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a peu à demander à la matière. On peut simplifier de même les temps d'arrêt et les vitesses de descente et se contenter par exemple d'un circuit de chauffage pour la partie mobile du dis- positif, ce circuitintéressant soit la contre-matrice, soit la plaque porte-pistons étireurs, l'autre prenant sa chaleur par contact et par rayonnement.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, pour que la feuil- le d'acétate de cellulose conserve toute sa transparence, il , ne faut pas qu'elle soit comprimée ou serrée à la température d'étirage entre deux pièces d'acier, si parfaites et polies que soient les surfaces de contact de ces pièces avac les feuil- les d'acétate de cellulose.
D'après ce qui précède, il semblerait que lors que la contre-matrice 6 a été abaissée sur la matrice 1, le poids de cette contre-matrice, auquel s'ajoute l'action des ressorts
16 qui pressent sur celle-ci, la matière se trouve serrée entre ces deux pièces et se trouve par conséquent dans les conditions appropriées à en détruire la transparence.
En réalité, comme on l'a expliqué précédemment,.la pression exercée par la contre-matrice est une pression élas- tique qui peut être réglée à la valeur convenable au moyen des ressorts 16. Mais en outre, 'afin que ce, serrage ne puisse se produire, toute la surface de la matrice est, comme on l'a représenté sur la figure 12, légèrement abaissée grâce à un décrochement 35, sauf sur les quatre bords de la matrice.
Cet abaissement de la surface de la matrice, sauf sur ses bords, est extrêmement faible (il peut être évalué à un ou quelques centièmes de millimètre), mais il est suffisant pour éviter la pression de la contre-matrice sur la matrice; il n'empêche pas cependant que touilla surface de la feuille 3 reste prati-
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quement en contact avec le métal chauffe. Cette disposition a en outre l'avantage de permettre à la matière de glisser relativement librement entre les parties planes 36 existant entre les parties ajourées correspondantes 2 et7 de la matri- ce et de la contre-matrice.
La matière, en effet, étant chaude et par conséquent assez ramollie, on risquerait de provoquer une rupture de la feuille si elle était retenue, ne serait-ce qu'en un seul point, entre ces parties planes 36 portant les parties ajourées. Grâce à la disposition qui vient d'être signalée, on permet donc le plissement, tout en fournissant ,., la feuille la chaleur qui convient son étirage et sans lui faire supporter des poids qui entraîneraient; la rupture ou qui nuiraient à sa transparence. Bien entendu, au lieu de réaliser un creux dans la matrice comme on l'a représenté sur là figure 11, on pourrait réaliser ce creux dans la contre- matrice 6.
Dans l'obtention de certaines empreintes, on a souvent besoin, tout en cherchant à obtenir l'effet ci-dessus dans lequel il y a en somme liberté de toute la feuille sauf sur ses bords extrêmes; de contrôler le mouvement de ces bords qui ont une tendance évidente, sous l'effet de l'éti- rage, à rentrer légèrement vers le centre de la feuille.
Si l'on a sur la feuille des impressions, qui doi- vent tomber à des emplacements déterminés précis, il faut que l'on puisse retenir les bords de la feuille ou contrôler leur mouvement. Dans ce but, ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 13 et 14, on crée tout autour de la matrice un cadre formé au moyen de ,,uatre réglettes amovibles 37 qui s'engagent dans des saignées correspondantes 38 de la contre-matrice 6.
Bien entendu, les réglettes 37, au lieu d'être placées dans
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la matrice 1, pourraient être placées dans la contre-matrice 6. En faisant déborder plus ou moins ces réglettes qui vien- nent pincer le bord extrême de la feuille 3, on peut arrêter tout glissement des bords ou bien, si on en a besoin, on peut le régulariser, l'égaliser ou le contrôler.
La réglette étant en effet amovible, il est possi- ble de l'enlever et de corriger le glissement du bord de la matière d'après l'expérience, jusqu'à ce qu'on obtienne satis- faction. On peut également, comme il a été dit ci-dessus, coincer la matière entre la réglette 37 et la saignée 38 de la contre-matrice, et immobiliser la dite matière suivant' ses bords, ou bien on peut adoucir plus ou moins les rayons et permettre un glissement plus ou moins grand.
Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 15, on peut, dans certains cas, réduire la hauteur de la réglette 37 à une valeur presque nulle en face de certaines parties ajourées de la matrice 1, comme on l'a représenté en 37a, afin de permettre le glissement de la matière en'ces endroits pour aider à la formation du fond de l'empreinte, la matière se trouvant retenue dans son ensemble sur ses bords par les parties 37b de la réglette 37.
Il y a lieu de noter que, lorsque les empreintes' sont très profondes, on peut, pour faciliter le démoulage pratiquer de petits trous de rentrée d'air dans les pistons étireurs; on évite ainsi que, pour certaines empreintes,'la matière étirée remonte avec le piston étireur en s'y collant.
Avec les appareils du type ci-dessus décrit, un ouvrier ou même simplement une ouvrière, peut, au moyen d'une presse à main, actionnée par un levier et sans le secours d'aucune forme extérieure, obtenir normalement par exemple
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48.000 empreintes à l'heure pour des empreintes de 16 milli- mètres d'entre-axes dans les deux sens, et dans des feuilles, d'acétate de cellulose ayant de 3 a 15/100 de millimètre,et cela avec un pourcentage de rupture inférieur à 1/1000.
Avec ces mêmes appareils, on obtient des empreintes très rapprochées pouvant avoir 1 millimètre d'écartement par exemple pour 6 à 7 millimétrés de profondeur, et cela avec des matières ayant également une épaisseur de 3 à 15/100 de millimètre, le mil- limètre d'écartement ci-dessus indiqué étant d'ailleurs celui qui est nécessaire pour la construction des matrices..
Bien entendu, les chiffres qui viennent d'être in- diqués ci-dessus n'ont été donnés qu'à titre d'exemples de réalisations courantes et normales et uniquement pour.montrer les avantages que permettent d'obtenir le procédé et la ma- chine qui font l'objet de l'invention.
Il est à noter que la feuille chaude,eten même temps plastique, se tend sur les pistons étireurs, ainsi qu' on l'a indiqué précédemment, un peu comme se tendrait une feuille de caoutchouc sans qu'il soit nécessaire d'utiliser de contre-partie pour obtenir des parties rentrantes comme dans le cas des tétines indiqué sur les figuresl à 3.
Le procédé selon 11 invention permet également de porter des impressions ou marques quelconques sur les emprein- tes, quelles que soient leurs formes, ces impressions pouvant couvrir une grande partie de la surface des empreintes et pouvant être réalisées en outre dans les conditions les plus économiques.
@ cet effet, les feuilles d'acétate de cellulose, sont préalablement imprimées à plat, les impressions étant bien entendu disposées aux emplacements convenables, en te-
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nant compte du fait que la'feuille, au premier contact avec l'appareil chauffé, subit un allongement, lequel dépend de la nature de la matière.-
En même temps que l'on imprime les feuilles, on perce deux ou quatre petits trous au coin des feuilles, ces trous devant servir de repères et venir se placer sur des broches de même diamètre-convenablement placées sur la ma- trice, de façon que les, impressions viennent bien en regard des parties ajourées de celle-ci.
Ainsi qu'il a été expliqué ci-dessus, à aucun mo- ment, les pistons étireurs qui agissent à l'intérieur de l'empreinte, ne rencontrent de contre-partie dans la matrice, et de ce fait, les impressions étant toujours dans le vide de la chambre chaude ne rencontrent jamais de partie métalli- que susceptible de les détériorer.
Dans ce cas, on décale les pistons réchauffeurs 17 très légèrement (quelques dixièmes*de millimètre), mais cela n'est pas toujours nécessaire, car généralement leur tempéra- ' tare ne suffit pas à altérer l'impression pendant le court instant de contact au moment ou. l'on place la feuille dans l'appareil.
Lorsqu'on désire porter des impressions sur les parties planes comprises entre les alvéoles, il faut évidem- ment prendre des dispositions spéciales, car la contre-matri- ce faisant plus-ou moins pression.. sur la matrice, les parties imprimées se trouveraient plus ou moins serrées entre les deux pièces métalliques et l'impression pourrait être détrui- te.
Pour éviter cela, on peut creuser très légèrement'la ma- trice à l'endroit des impressions en conservant seulement les angles des parties ajourées, seuls en fait nécessaires
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puisque, ainsi qu'on l'a exposé précédGHllJ1ont, la caractéristi- que essentielle du procédé qui fait 1'objet de l'invention est d'effectuer un étirage de la matière sur les angles et non de la mouler entre des surfaces concave et convexe correspondan- tes.
On pourrait évidemment, en utilisant les caracté- ristiques essentielles ci-dessus décrites, réaliser une machi- ne à double effetcomportant une double série d'organes et au moyen de laquelle, pendant le temps d'arrêt prévu à la fin de l'étirage,, dans une partie de l'appareil, pour une plaque, on retirerait une autre plaque dans l'autre partie de l'appareil.
Sur la figure 35, on a représenté, à Litre d'exemple, un mode de réalisation d'une machine à double effet, dans le cas simplifié où. l'on n'a pas besoin d'utiliser de pistons réchauffeurs. Dans ce cas, on n'utilise qu'une seule matrice double face l' (ou deux matrices disposées dos à dos) qui est servie alternativement par deux têtes d'appareils (contre-ma- trice et pistons étireurs avec leurs organes de commande) or- ganisées comme on l'a indiqué précédemment. Cette machine d'ailleurs @ pourrait/être horizontale, aussi bien que verticale.
Bien entendu, l'appareil qui a été décritdans ce qui précède, et qui a été représenté sur le dessin n'a été donné qu'à titre d'exemple seulement non limitatif. Il pour- rait recevoir certaines modifications dans ses détails de réalisation sans que l'économie générale de l'invention s'en trouve pour cela altérée. C'est ainsi par exemple que le dis- positif de blocage de la plaque 19 supportant les pistons ré- chauffeurs en fin de course descendante, pourrait être dif- férent de celui qui a été représenté. J'est ainsi également, par exemple, que le fonctionnement de certains organes pourrait
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être inversé, par exemple la contre-matrice pourrait être rendue fixe, la matrice étant au contraire mobile en combi- naison avec le déplacement des pistons étireurs.
La procédé et la machine qui ont été décrits ci- dessus convennent à l'obtention d'empreintes de toutes formes et de toutes dimensions et permettent de traiter toute matière plastique conformable à chaud et dont les caractéristiques plastiques s'apparentent à celles de l'acétate de cellulose.
REVENDICATIONS
1 ) Procédé pour la production d'empreintes multiples dans des feuilles ou bandes minces en acétate de cellulose ou matière plastique équivalente, caractérisé par le fait que les feuilles ou bandes minces,en matière plastique sont pla- cées froides dans des appareils à chauffage constant où elles sont instantanément chauffées dans leur masse entière et en tous leurs points.
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Improved process and apparatus for the manufacture of plates or. Honeycomb strips medium @ thin plastic sheets.
The present invention relates to a process and an apparatus for the production, in large series, of multiple impressions in strips or thin plates of cellulose acetate or other equivalent heat-conformable plastics.
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It is known that in order to shape sheets of hot-deformable plastic material, it is generally customary to preheat these sheets, either in ovens, or on plates, or by means of special radiant devices, or else. by any other appropriate means, then transport them, as quickly as possible, on heated or unheated matrices which are immediately closed, taking advantage of the softening state of the material, which allows them to be made take the desired shape, and finally let them cool before unmolding.
Such a method is inapplicable with very thin films such as those for which the invention has been specially designed. Indeed, if such sheets are capable of being heated instantaneously throughout their mass (or at least in the major part of their mass, that which is concerned by the deformation to be achieved), on the other hand they lose instantaneously the heat acquired as soon as they are no longer in contact with or in the presence of the heat source, so that, practically, such thin sheets again become more or less rigid, as a result of their contact with the heat source. ambient air, and, when they are in the presence of the dies, they are either completely rigidified or much less plastic, which inevitably produces,
during stamping, tears in the material which is no longer deformable or which is no longer sufficiently deformable.
In addition, handling of sheets, which are thin as sheets of paper and softened by heat, is almost impossible. If, on the contrary, we leave the sheets fixed and move the apparatus, we end up with dis-
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more complicated positives and unnecessary extra effort due to the greater weight to be moved.
Finally, when pressure is exerted at any point on a flat sheet held by its edges, it is often observed that folds are formed around the point where the pressure is exerted; these folds give rise to excess thicknesses of material which impart a certain stiffness to the material at these points and prevent slipping, which causes immediate breaks.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks, at the same time as it aims: a) to obtain, in a single operation, in the same plate or strip, a certain number of imprints; b) to allow the stretching of the sheet to be pushed as far as possible to possibly obtain very deep impressions, although these are made in the same plate or strip and are not independent of each other, which would constitute a problem quite different to resolve, not giving rise to the same difficulties; c) controlling the pressures exerted on the plastic film so as to avoid the initiation of folds at any point during stretching; d) to allow the intervals between neighboring fingerprints to be kept to a minimum;
e) to keep the honeycomb sheets a flexibility comparable to that of the sheets themselves; f) to preserve impeccably the perfect transparency of the excavations, in the case of transparent excavations; g) finally to achieve a maximum flow rate by means of a simple and compact apparatus * and with a minimum of
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personal (one operator per device or two for paired devices or a double-acting device).
All these advantages represent considerable progress over what has been achieved so far. present with sheets of cellulose acetate having a thickness of a few hundredths of a millimeter.
The method recommended by the present invention, with a view to achieving results, is essentially; characterized in that the thin sheets or strips of cellulose acetate or equivalent plastics are placed cold in heated apparatus, at temperatures kept constant, where they are instantly heated throughout their entire mass and at all their points and by the fact that said sheets are simply stretched, in a progressive manner, during a continuous operation, all the points of this sheet or strip, both the flat parts located between the cells and the cell parts themselves, participating in this stretching, and contributing to the formation of the impressions. There is, therefore, no downtime to switch from preheating to stretching.
The process is further characterized by the fact that, during the complete working cycle, the sheet remains under the permanent effect of heat sources suitably regulated and acting by direct contact with heated metal parts, by radiation or even by heat. 'intermediary of the hot atmosphere created in chambers or spaces closed by the sheet itself.
The process is also characterized by the fact that in its deformed part, the sheet in question is left free on one of its faces and is not pressed.
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between two hot surfaces, the stretching being effected by means of a single series of tools arranged on one side only cia the strip or sheet.
Said method is further characterized in that the sheet or strip of cellulose acetate (or other equivalent plastics material) may not be heated uniformly throughout its extent, the parts subjected to deformation. the larger one being brought to a different temperature from the rest of the sheet or strip.
The subject of the invention is also an apparatus making it possible to implement the method indicated above, this apparatus having the following main characteristics considered in isolation or in any combination: 1) It is made up of three very distinct essential parts. : a die comprising perforated parts whose contour is that of the impression to be obtained, a counter-die formed by a plate similar to the die, a series of stretching pistons which slide freely in the perforated parts of the counter-die and whose free ends (or the contours of these ends) are shaped to the exact shape and dimensions of the interior of the cells to be produced;
2) The stretch pistons are integral with a common support plate;
3) The stretch pistons are removable; 4) The lower part of each stretch piston can be made up of a removable part;
5) Each of these three rooms is provided with a special independent and adjustable heating system, the temperature of which is strictly controlled by a thermometer; .
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6) The piston-holder plate is integral with the slide of a hand press or other, while the counter-matrix is mounted on the piston-holder plate, by means of an elastic connection. adjustable; 7). Shims or adjustable stops are placed between the stretching piston-holder plate and the counter-matrix to allow adjustment of the depth of the indentations; 8) In a variant, it is the counter-die which is fixed and the die which is mobile in combination with the movement of the stretching pistons;
9) In the perforated parts of the die, there slide heating pistons whose profile corresponds to that of these perforated parts, these pistons possibly being able to serve as ejectors of the finished honeycomb plate;
10) These heating pistons are connected, in an adjustable manner, to a common support and maneuver plate; 11) The stretching piston-holder plate, which is integral with the slide of the operating press, is controlled by. in turn, by means of a control rod carrying suitable bosses and stops, the heating piston-holder plate, elastic systems being interposed in this transmission;
12) A blocking device is provided to enable the heating pistons to be blocked for the required time in their low position;
13) The die or the counter-die may have very slightly raised edges to prevent excessive compression of the plastic sheet between these two parts;
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14) Preferably removable strips can also be provided on the edges of the die or against. matrix, these strips playing the same role and retaining or controlling the retraction movement of the edges of the sheets to be shaped;
15) These rulers may have a lower or zero height above the die (or the counter-die) at the places corresponding to the perforated parts of said matrix (or counter-die);
16) The device can be double acting.
Other characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the description which follows and from examination of the appended drawing in which has been shown schematically and by way of example only one embodiment of the invention. invention with certain variations.
On this drawing :
FIG. 1 shows in perspective a honeycomb plate of the type which can be obtained according to the process and with the machine which is the object of the invention;
Figure 2 is a cross section along II-II of Figure 1;
Figure 3 is a cross section along III-III of Figure 1 with the objects in place at the bottom of the cells;
FIG. 4 is an elevational view in partial section of a machine established according to the invention;
Figure 5 is an end elevational view thereof;
Figures 6 to 11 show a fragment of the machine shown in Figure 4 in various operating positions with, below, by way of indication, the
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positions of the device locking cam in the closed position;
Figure 12 shows a variant of the die and the back die which may be used in the machine shown in the preceding figures;
Figure 13 is another variant;
Figure 14 is a plan view of a die such as that used in the variant of Figure 13;
Figure 15 is a view of another variant of the die;
FIG. 16 is a view of an alternative stretch piston capable of being used in the machine;
FIG. 17 shows another variant of the stretching pistons, combined with a variant of the heating piston also capable of being used in the machine;
Figure 18 is a cross section similar to Figure 3 but relating to an airtight package for pacifiers;
FIG. 19 shows in cross section different cell depths which can be obtained with the same set of stretching pistons, thanks to simple wedges or adjustable stops interposed between the piston holder plate and the counter-die;
Fig. 20 shows, in section, a fragment of a stretching piston with a removable head;
Fig. 21 shows, in cross section, two modified forms of indentation which can be obtained by simply changing the heads of the draw pistons;
FIG. 22 shows, in section, a part of the machine with a stretching piston making it possible to obtain conical impressions;
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FIG. 23 finally is a vertical section of an alternative embodiment of the invention according to which the shaping device is double-acting.
In the example shown in the drawing, it was assumed that it was desired to manufacture a plate of cellulose acetate from a thin excavation of this material (for example 12/100 of a millimeter), this plate honeycomb being intended to accommodate ten teats, as has been shown in Figures 1 to 3 only by way of non-limiting example.
Usually, to manufacture such a plate, use is made of dies which have, hollow, the shape of the impression to be obtained and which are combined with counter-dies of corresponding shape, these parts having the desired distance between them. to contain the material to be formed. These dies and counter-dies are heated in such a way that the sheet is pressed between two heated metal surfaces, which presents serious drawbacks as regards first of all the resistance of the material under the thicknesses considered. , this way of operating, it seems, produces a kind of firing making in any case, as we can see, the material more or less brittle.
In addition, this compression or clamping of the material between two heated metal surfaces also has a serious drawback in the case of transparent sheets, since it produces a smearing, the transparency disappearing.
The method which is the subject of the invention makes it possible to avoid these drawbacks owing to the fact that the sheet of material to be shaped is never clamped between two metallic surfaces, whether or not heated, but simply stretched by organs. suitable, the cellulose acetate sheet stretching
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kind of on the stretching member in a bit like a rubber excavation would do, which makes it possible to make, by means of these stretching members, imprints or cells with re-entrant parts such as, for example, the cells for teats shown on Figures 1 to 3.
In addition, as explained above, according to the method which is the subject of the invention, the cellulose acetate plate or sheet does not undergo prior heating, it is directly heated in the shaping apparatus. and moreover not in a uniform way, but in a way which varies according to the places.
The apparatus will now be described by means of which plates, such as that shown in Figures 1 to 3 by way of example, can be produced, by applying the method which is the object of the invention. Said machine itself also constitutes an important part of the invention.
It should be noted that, in the foregoing, we have spoken of matrices and counter-matrices, expressions which will also be used for the description of the machine, but that in reality, it is not strictly speaking matrices and of counter-dies, in the sense in which it is usually understood, these parts not playing, in fact, in the making of the honeycomb plate, strictly speaking, a shaping role, but simply a supporting role , for retaining, guiding and heating the sheet to be shaped, the shaping role being played by stretching pistons which will be discussed in more detail in what follows.
The machine which is the object of the invention comprises a fixed die 1 which is formed of a simple flat plate.
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ne aveo openwork parts 2 having the shape of the outer contours of the cells to be obtained. In other words, this die 1 does not include molding hollows against which the cellulose acetate sheet 3 will be applied and conformed. There are in die 1 as many similar perforated parts as is desired. produce fingerprints at a time, in the example shown, where. the aim is to obtain a honeycomb sheet such as that of FIG. 1, there will be ten perforated parts 2 arranged in two rows like the cells 4 of sheet 3.
These perforated parts can be very close together, as has been indicated, which is of great interest, first from the point of view of economy of material, and then from the point of view of bulk. ,
This matrix 1 is heated by electrical resistors which have been shown very schematically at 5 in FIG. 5, these resistors being adjustable, for example by means of a rheostat, and being arranged so as to produce heat. uniform throughout the mass of the matrix. A thermometer or a temperature control device makes it possible to observe this temperature, to regulate it and possibly to record it.
A counter-matrix 6 is placed on the above matrix, which consists of a plate similar to the plate forming the matrix and which comprises perforated parts 7 similar to those of the matrix and arranged in the same way.
This counter-matrix 6 is also heated by a circuit of electric resistors as shown at 8 in FIG. 5, these resistors being, like those of the matrix, adjustable and the temperature being controlled by thermometers. or other appropriate means.
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The third main part of the apparatus which is the object of the invention consisted of a series of draw pistons 9 which are fixed in any suitable way to a support and control plate 10, these pistons 9 sliding freely in the legs. openwork parts 7 of the counter-die 6.
The free end of the stretch pistons is shaped to the exact shape and dimensions that the interior of the cells 4 produce.
It should be noted that these pistons do not have in the die a counterpart to their shape so that at no time are the sheets clamped between two metal parts heated to 1-1 the softening temperature and that 'consequently the tachas causing a squinting of the material in the place where this pressure would be exerted cannot form. In this way, the sheets retain their remarkable transparency after stretching.
The draw pistons are heated independently of the die and the back die. They receive their heat from the plate 10 which is heated, for example. by means of electric resistors 11 in an adjustable and controlled manner, as for heating die 1 and back die 6.
The support plate 10 for the stretching pistons 9 is integral with the slide 12 of a press, a primer of the slide of which has been shown in FIGS. 4 and 5. This press can be of any suitable type; it can be ordered by hand or in any other way.
The counter-die 6 is also mounted on the support plate 10 of the stretch pistons. The assembly of the counter-die and the pistons therefore constitutes a
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movable assembly which goes up and down with each operation, that is to say with each movement of the slide of the press, while the die 1 is fixed relative to the plate of the press.
The piston carrier plate 10 is fixed to the slide 12 of the press in any suitable way, for example by means of a threaded part 13. The counter-die plate 6, in the perforated parts 7 of which are fitted and freely sliding the stretching pistons 9, is supported by rods 14 which can slide in the plate 10, the upper end of these rods being threaded so that the position of this plate can be adjusted with respect to the stretching pistons by means of nuts 15.
Between the counter-die 6 and the support plate 10 of the draw pistons are arranged interchangeable springs 16, the compression power of which is known.
The die 1 which, as has been said, is fixed, is adjusted so that the stretching pistons 9 correspond to the perforated parts 2 of said matrix.
In these perforated parts further slide the heating pistons 17 which are connected by rods 18 to a support plate 19 'disposed below the die.
These heating pistons 17 are adjusted so that their flat upper parts come flush with the upper face of the die when the apparatus is open (position of FIGS. 4 and 5). The plate 19 can slide on guide and control rods 20, which can also slide, in the support plate 10 of the draw pistons 9, but the plate 19 'is supported by relatively weak springs 21 which are additionally adjustable in length. means of nuts 22. The role of these springs which act from bottom to
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up is to raise the heating pistons 17 as far as possible, that is to say to bring them up to the level of the saphenous face of the die.
The rod 20 has a swollen portion 23 which is disposed between the bottom of a recess 24 forming a stop and the plate 19 for supporting the heating pistons. At its upper part, this rod is combined with an elastic system constituted by a spring 25 which bears on the one hand on the support plate 10 of the stretch pistons and, on the other hand, on an adjusting nut 26. Finally, the rod 20 comprises a stop 27 which may be constituted by a nut so that its position along the rod 20 is adjustable.
The die 1 carries at its lower part a rod 28 on which are mounted a series of cams 29 (see also FIG. 5), said axis 28 being integral with an operating lever 30. These cams are arranged between the lower part. of the die 1 and the heater piston support plate 19. The axis 28 is freely mounted in its supports (fixed 1;
the die) in such a way that as the plate 19 descends, bringing with it the heating pistons 17 so as to allow the engagement of the draw pistons 9 in the recesses 2 of the die 1, the cams, under the effect of gravity (the lever 30 also forming the center-weight) turn downward and ultimately block, as will be seen below, the device in the closed position.
The apparatus as just described makes it possible, in accordance with the method which is the subject of the invention, to form in a single rapid operation impressions in the very thin sheets of cellulose acetate, not having than
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a few hundredths of a millimeter thick. Also in accordance with the method which is the subject of the invention, the three main parts of the apparatus: die 1, counter-die 6, stretching pistons 9, are heated by three independent circuits which can be adjusted independently of each other.
It should be noted that the plastic sheets, according to their nature, that is to say according to their composition and their mode of manufacture, have these different characteristics, which is why it is necessary to be able to adjust to determined values. and different for each case, the respective temperatures of the three main elements of the device; for example, some cellulose acetate sheets will be sufficiently soft at 75, while others will require a temperature of 125.
Also according to a characteristic of the method which is the subject of the invention, the three main elements of the apparatus are not brought to the same temperature. Depending on the depth of the cells to be obtained, depending on the working speed, which depends on the shape of the indentations and their depth, and depending on the thickness of the cellulose acetate sheet, one varies with respect to each other. others the three temperatures in question. Other factors also influence, namely the ambient temperature, the hygrometric state of the air, the freshness or the age of the leaves, etc. These relative temperatures of the three main elements of the machine one by one. compared to others are established on the basis of knowledge of the characteristics of the leaves to be treated and also from experience in each case.
In any case, thanks to the independent adjustable and controlled electric circuits of the different elements of
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La Machina, it is possible to achieve at different points of the machine, and at different places of the sheet, different temperatures which are most appropriate and give the best results.
With reference to FIGS. 6 to 11, the operation of the apparatus which has just been described in the foregoing will now be described.
In the position shown in FIG. 6, the apparatus is open, the thin sheet 3 of cellulose acetate, eg from a roll, being placed in the apparatus. The slide 12 of the press is raised and retains the plate 10 by pushing these pistons themselves in the lifting position. The counter-die 6 is also kept raised by means of the rods 14 and the nut 15. By means of this nut, the height of the counter-die 6 is adjusted so that the lower part of the draw pistons 9 is not entirely flush with the underside of this counter-die, the gap possibly being, for example, from 1 to 2 2 millimeters.
In the openwork parts 2 of the fixed die 1; the heating pistons 17 are located at the level ('the upper face of the die, being lifted by the plate 19, itself lifted by the control rod 20 and by the spring 21; this rod 20 is itself raised by the support plate 10 of the stretching pistons by means of the spring 25, the two lower and upper shoulders of the swelled part 23 of the rod forming a double stop. The sheet 3 is thus placed on a real heating table. - fante without any break in continuity, since the heating pistons block the perforated parts of the die 1.
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. In the position shown in Figure 7, the slide 12 of the press has been lowered, and with it the movable upper assembly of the apparatus. It will be noted that, in this position, the counter-die presses' on the sheet 3, while nothing in the inner part of the die has yet been changed.
The sheet 3 is then heated in a perfect manner on its lower face by contact with the die 1 and the heating pistons 17, and its upper face itself receives heat from the counter-die 6 by direct contact. ; In addition, in the perforated parts 7 of the counter-die, as shown at 7, hot chambers are formed, the draw pistons 9 being at this time lightly maintained above their points of contact. tact with the sheet 3. It can be seen that the heating pistons 17 have been held in place by the effect of the spring 25, which has relaxed during movement.
As the acetate sheet 3 placed in the apparatus is only a few hundredths of a millimeter thick, at the very moment when the apparatus is closed, this sheet is heated above and. - under and in all its mass and if the temperatures applied are suitable, it is in exactly the conditions suitable for its stretching, provided that this takes place without any delay before the matrix undergoes trans- formation due to heat.
FIG. 8 shows the position occupied by the various parts of the apparatus when the slide 12 has been lowered further by a millimeter or two in relation to the position of FIG. 7. At this moment, the lower part of the stretch pistons 9 has come into contact with the sheet 3 at point a.
But the heater pistons 17 then have
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begins to descend as we see in the figure, ', the such that the material is not at any time clamped between two metal parts, but on the other hand is always between two relatively tight hot chambers, that is to say say say in an atmosphere perfect for drawing, the material being furthermore protected from any contact with cold air (which would be likely to stiffen the material) from its first contact with the hot lower die on which it was posed.
It can be seen that in the position shown in FIG. 8, the descent of the heating pistons 17 is controlled by the plate 19 which supports these said pistons and which is itself pushed by the lower shoulder of the bulged part 23. of the rod 20, the latter being driven by the nut. 27-under the effect of the support plate 10 of the draw pistons 9.
In this way, from this moment, the rate of descent of the heating pistons 17 is equal to the glue of the stretching pistons 9, which has the effect of keeping the size of the lower and upper hot chambers created almost constant. around the two types of pistons.
FIG. 9 shows the position of the parts of the machine in a slightly more advanced stage. The heating pistons 17 continue to descend and the stretching pistons 9 start the impressions in the sheet 3.
In FIG. 10, the apparatus has been shown in the position taken by its members at the end of the travel of the slide 12 of the machine. At this time, the plate 10 abuts against the counter-die 6 and blocks the device which is at the full stroke; the prints are then completely closed in the excavation 3.
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Everything that has just been said so far about the operation of the device has gone uninterrupted.
The operation was virtually continuous from the position shown in Figure 6 to that shown in Figure 10. It should be noted, however, that with certain thicknesses of material, as well as with certain quality and following in addition to the shape of the imprints, it is appropriate:
1) to mark a stopping time (of a second for example, or a fraction of a second), in the position shown in figure 7.
2) to carry out the operations shown schematically by the positions shown in FIGS. 8, 9 and 10 at speeds which are not uniform and which may vary, depending on the case, either by increasing or decreasing.
It should be noted, however, that instead of marking the stopping time specified above, it is possible, in certain cases, to make the stretch pistons act on the sheet with a certain delay, by adjusting them, for example to a few millimeters. of the underside of the counter-die '(instead of 1 or 2 millimeters in the previous case).
It is moreover one of the numerous advantages of the apparatus which has been described above to allow all these conditions to be achieved, either by hand, or preferably in a semi-automatic or automatic manner. by means of a set of levers or cams interposed between the control press and its slide 12, which, added to the combination of the three different temperatures of the die, the counter-die and Stretcher pistons allow multiple cells of varying shapes and characteristics to be stretched to the maximum in thin plastic sheets such as cellulose acetate, the inherent characteristics of which are variable.
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In the position shown in Figure 10, a stopping time is marked, stopping time which can vary by several seconds, as the case may be, so as to allow the material to stabilize in its new conformation, that is. that is to say to overcome the internal resistance of the plastic material by nature and susceptible, if no stop was provided, to undergo shrinkage, that is to say imperfect molding.
This stopping time and this immobilization in the end of cycle position are obtained by the immobilization of the
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lîsseau. -Iiiiisi we see it, the cam 29, lU as and 2 "hides that the plate 19 goes down automatically rotates, under the effect of its weight and that of the lever 30 to continue 1; be in contact with said plate, and when the end-of-travel position shown in FIG. 10 has been reached, it is through its highest point that said cam is in contact with plate 19 and in this way locks this plate 19 in. its low position.
In this way, when the slide 12 of the press is raised as shown in FIG. 11, the heating pistons 17 remain in their lower position, blocked by the cam 29, the spring 21 being compressed in the middle. during this operation. With the apparatus then open, it is possible to unmold, that is to say, remove the honeycomb plate from the apparatus, this operation being possible in two ways. In the first case, the operator releases the casing 29 by acting on the lever 30, and at this moment the heating pistons 17 then play the role of ejectors, this operation of the lever 30 being able, moreover, to be linked. mechanically when lifting the pressure or driven by hand with suitable precautions.
In the second case, the operator lifts the blister pack
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3 by hand when the thinness and fragility of this wafer do not allow automatic or semi-automatic ejection.
It should be noted that when the apparatus is opened, the cold air which rushes over the sheet 3 and into the impressions produces instantaneous stiffening of the assembly, the stiffness of the sheet then being almost equal to that which the sheet will keep completely cold and this without the temperature of the die 1 ceasing to be constant.
When the blister sheet has been raised by hand by the operator, the operator then raises the lever 30 of the cam 29 and the heating pistons 17 return to the position shown in FIG. 1, the device then being ready for the next operation. The blister sheet is pulled by hand or automatically out of the apparatus, by an amount equal to its length, and another blank part then comes into place ready for the next operation. Of course, we could still operate with separate formats that were placed successively in the device.
It should be noted that between the perforated parts 7 of the counter-die and the stretching pistons 9 there is a small clearance thanks to which the counter-die 6 can rest flat on the sheet of cellulose acetate and exert under the action of the springs 16, an equal pressure at all points.
In the foregoing, we have not insisted on the role played by said springs 16 interposed between the counter-matrix 6 and the plate 10 for supporting the stretching pistons 9.
This role is however important. Said springs in fact exert progressive pressure on the sheet as the stretching pistons 9 descend and prevent the
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counter-die to rise during this operation, and consequently prevent the cold air from coming into contact with the sheet, which would have the effect of producing the glazing and the stiffening of the parts affected by the cold air, with the consequence instantaneous breakage of the sheet even before the end of stretching.
The force of the springs 16 is therefore calculated so as to press the counter-die 6 well on the die 1, but also so as not to exert more pressure than is appropriate between the flat parts of the dies and against the die. -matrices under penalty of preventing the material located at these points from stretching and elongating, which would prevent obtaining the maximum possible or desired deep stretching, and also under penalty of producing too much tightening force of the material between two metallic surfaces, which, as has been indicated previously, is detrimental to the preservation of the transparency of the material.
All these precautions are necessary in the case envisaged here of the formation of deep and multiple impressions in a very thin sheet of cellulose acetate or equivalent plastics material, given in particular the brittleness of the material considered under. low thickness, especially when this film is hot, given on the other hand that this material (contrary to what happens in the molding of sidewalls intended to receive an isolated impression, a problem quite different from that examined here) is requested :;
at the same time following opposite directions by the formation of two or four neighboring imprints, and finally given that it is necessary, in order to obtain the maximum depth of the imprint, to thin this material wherever possible, it is-
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ie also at location t XC # Oq; d:; :: z:. "TIiitLyro: tJl: Z: .1:;: jp
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flat parts than at the place of the mepreintes, otherwise we would not take advantage of all the possibilities of stretching the material and its plasticity.
It should be noted in addition that the draw pistons 9 penetrate into the perforated parts of the die 1 with a certain play; the material is not squeezed between the outer surface of these pistons and the inner edges of the perforated parts 2 of the die 1, the stretching taking place only on the corners of the dies, without any rolling of the material. Thanks to this game. also, impressions can be made with the same apparatus in sheets of different thicknesses.
If, for example, a passage or a clearance of 12/100 of a millimeter has been left between the stretching pistons 9 and the internal surfaces of the perforated parts 2 of the die, it is possible, in this apparatus, to form impressions in acetate sheets having less than 12/100 of a millimeter in thickness, the latter being able to go down to 2/100 of a millimeter, the smallest thickness of the sheets that can be manufactured at present.
If we want to be absolutely sure that any contact of the sheet with the inner edges of the perforated parts 2 is avoided, -on can give them a slightly re-entrant shape.
With the machine which is the object of the invention, controlled pressures are exerted on the plastic sheet which do not, at any time, allow folds to form at any point on the sheet during the operation. stretching, folds which would give rise to extra thicknesses resulting in a certain rigidity at certain points by preventing the sliding of the material, and which, consequently, would risk causing breaks in the sheet.
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The stretching stroke or descent is, according to the invention, adjustable, so that more or less deep impressions can be obtained with the same tool. To this end, shims (not shown in the drawing) are interposed between the counter-die 6 and the stretching piston-holder plate 10, or a system of adjustable stops is established or else it is limited, by any suitable adjustable means. , the stroke of the slide 12 of the press.
At the same time, the cam device 29 is adjusted accordingly, if the device has any.
Under these conditions :-), the apparatus described can be used to produce, by simple adjustment and without changing the tools, both deep honeycomb plates such as those shown in Figures 1 to 3, as well as shallower plates by means of which can be produced, as shown in Figure 18 by way of example, by joining two sheets 3 and 3 ', hermetic packaging for pacifiers instead of the simple open cradles shown in the figures 1 to 3. To switch from one shape to another, all you have to do is adjust the descent of the draw pistons 9 to the appropriate depth.
In other words, when constructing the apparatus, it is provided for the greatest possible or useful drawing depth, but it can be used, without essential modifications or transformations, for all depths from the smallest up to the largest.
This possibility constitutes a great advantage; it has been seen, for example, that, for the pacifiers, it is possible to obtain two types of packaging which are very different in themselves and by their results (type of FIG. 3 and type of FIG. 18); if it is to obtain
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blister packs for packaging tablets for example, the process and the machine which are the subject of the invention are even more advantageous, because, with a given apparatus, a whole range of blister packs of different depths can be obtained suitable for different thicknesses of tablets and various ways of packing them;
this is what we have represented. by way of example, in: FIG.
It should be further noted that the stretching pistons 9 are removable, so that they can be changed to be replaced by pistons having a different head shape, .. which allows, with the same machine , to be able to produce a large number of imprint shapes.
In the variant shown in FIG. 20, instead of the entire piston being removable, it is only its head 9 'which is; this removable head 9 ′ can be mounted on the piston 9 by any suitable means, for example by means of a countersunk screw 9 ″, which can also make it possible, if necessary, to adjust the depth of the cells or cavities.
By changing the simple removable head 9 ', it is possible to go from impressions having a certain background (for example with a flat bottom, as has been shown in FIG. 19) to impressions of the same diameter or width but having a bottom of different shape suitable for the shape of the product to be packaged (for example a domed bottom or a bottom with chamfer, as shown in FIG. 21).
It is also possible, according to the invention, to replace the normal stretching pistons with pistons of smaller diameter 9a (see FIG. 22) thanks to which it is possible to produce, as has been shown in FIG. 22, indentations or
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conical alveoli. Of course, this reduction in diameter could also be obtained simply by changing the head of the piston, as has been indicated in connection with FIG. 20.
When you have to make impressions with a flat bottom,
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and always for the same purpose ': I.l1e that' .i.ui previously indicated, namely to avoid as far as possible a pressure of the material between two metal surfaces, we can give at the end lower part of the stretching piston 9 the shape shown in Figure 16. this lower part of the pistons having a single contact edge 51 with the sheet.
When the bottom of the impression should have tucked-in parts or ribs, the stretching work is always carried out on the angles only. It is possible to give the stretching piston 9 a shape corresponding to that of FIG. 16, but with a more accentuated protruding edge 31 'and to provide on the heating piston a rib 32 making it possible to produce in the sheet, in combination with the edge 31' of the piston 9, a rib 33. In this way, above and below the bottom of the cavity are formed at 34 empty spaces reducing to a minimum the contact between the material sheet 3 and the pistons 9 and 17. In this way, perfectly clear impressions are obtained as transparent as the sheet itself.
When dealing with impressions that are easier to make, relatively shallow round impressions for example, one can simplify the tooling by eliminating the heating pistons 17, the bottom of the die being closed and then forming a sufficient hot chamber since 'we
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has little to ask of the material. In the same way, stopping times and lowering speeds can be simplified and, for example, be satisfied with a heating circuit for the moving part of the device, this circuit involving either the counter-die or the stretching piston-holder plate. , the other taking its heat by contact and by radiation.
As has been said previously, for the cellulose acetate sheet to retain all its transparency, it must not be compressed or clamped at the drawing temperature between two pieces of steel, however perfect and polished the contact surfaces of these parts are with the cellulose acetate sheets.
From the above, it would appear that when the back die 6 has been lowered onto the die 1, the weight of this back die, plus the action of the springs
16 which press on it, the material is clamped between these two parts and is therefore in the appropriate conditions to destroy the transparency.
In fact, as explained above, the pressure exerted by the counter-die is an elastic pressure which can be adjusted to the proper value by means of the springs 16. But further, in order that this, tightening can not occur, the entire surface of the die is, as shown in Figure 12, slightly lowered by a step 35, except on the four edges of the die.
This lowering of the surface of the die, except on its edges, is extremely small (it can be evaluated at one or a few hundredths of a millimeter), but it is sufficient to avoid the pressure of the counter-die on the die; it does not prevent, however, that the surface of the sheet 3 remains practical.
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in contact with heated metal. This arrangement has the further advantage of allowing the material to slide relatively freely between the flat parts 36 existing between the corresponding perforated parts 2 and 7 of the die and the back die.
The material, in fact, being hot and therefore quite softened, there is a risk of causing the sheet to break if it were retained, if only at a single point, between these flat parts 36 carrying the perforated parts. By virtue of the arrangement which has just been pointed out, wrinkling is therefore allowed, while providing the sheet with the heat which suits its stretching and without making it support weights which would entail; rupture or that would affect its transparency. Of course, instead of making a hollow in the die as shown in FIG. 11, this hollow could be made in the back die 6.
In obtaining certain imprints, there is often a need, while seeking to obtain the above effect in which there is in short freedom of the entire sheet except on its extreme edges; to control the movement of those edges which have an obvious tendency, under the effect of stretching, to retract slightly towards the center of the sheet.
If there are impressions on the sheet, which must fall at precise determined locations, the edges of the sheet must be able to be retained or their movement controlled. For this purpose, as has been shown in Figures 13 and 14, is created all around the die a frame formed by means of ,, uatre removable strips 37 which engage in corresponding grooves 38 of the counter -matrix 6.
Of course, the strips 37, instead of being placed in
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the die 1, could be placed in the counter-die 6. By making these strips which come to pinch the extreme edge of the sheet 3 more or less overhang, it is possible to stop any sliding of the edges or, if necessary, , we can regularize it, equalize it or control it.
As the ruler is removable, it is possible to remove it and correct the slippage of the edge of the material according to experience, until satisfaction is obtained. It is also possible, as has been said above, to wedge the material between the strip 37 and the groove 38 of the counter-die, and to immobilize the said material along its edges, or else the rays can be softened more or less. and allow a greater or lesser slip.
As has been shown in FIG. 15, it is possible, in certain cases, to reduce the height of the strip 37 to an almost zero value in front of certain perforated parts of the die 1, as has been shown in 37a, in order to allow the sliding of the material in these places to help the formation of the bottom of the impression, the material being retained as a whole on its edges by the parts 37b of the strip 37.
It should be noted that, when the indentations are very deep, it is possible, in order to facilitate demolding, to make small air intake holes in the stretching pistons; this prevents, for certain impressions, 'the stretched material rises with the stretch piston sticking to it.
With apparatus of the type described above, a worker or even simply a worker can, by means of a hand press, actuated by a lever and without the aid of any external form, normally obtain for example
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48,000 impressions per hour for impressions of 16 millimeters between axes in both directions, and in sheets, of cellulose acetate having from 3 to 15/100 of a millimeter, and that with a percentage of break less than 1/1000.
With these same devices, very close impressions are obtained which may have 1 millimeter spacing for example for 6 to 7 millimeters in depth, and this with materials also having a thickness of 3 to 15/100 of a millimeter, the millimeter. distance indicated above being moreover that which is necessary for the construction of the dies.
Of course, the figures which have just been given above have been given only as examples of current and normal embodiments and only to show the advantages which allow the process and the method to be obtained. - china which are the subject of the invention.
It should be noted that the hot sheet, and at the same time plastic, stretches over the stretch pistons, as previously indicated, a bit like a rubber sheet would stretch without the need to use any counterpart to obtain re-entrant parts as in the case of the teats indicated in Figures 1 to 3.
The method according to the invention also makes it possible to carry any impressions or marks on the impressions, whatever their shape, these impressions being able to cover a large part of the surface of the impressions and being able, moreover, to be produced under the most economical conditions. .
@ this effect, the sheets of cellulose acetate, are previously printed flat, the prints being of course arranged at suitable locations, in te-
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taking into account the fact that the leaf, on first contact with the heated device, undergoes an elongation, which depends on the nature of the material.
At the same time as the sheets are printed, two or four small holes are drilled at the corners of the sheets, these holes having to serve as markers and to be placed on pins of the same diameter - suitably placed on the matrix, so that the impressions come well opposite the openwork parts of it.
As has been explained above, at no time do the stretch pistons which act inside the impression meet a counterpart in the die, and therefore the impressions always being in the vacuum of the hot chamber never meet any metal part liable to damage them.
In this case, the heating pistons 17 are shifted very slightly (a few tenths * of a millimeter), but this is not always necessary, because generally their temperature is not sufficient to alter the impression during the short moment of contact. at the time or. the sheet is placed in the apparatus.
When it is desired to carry prints on the flat parts included between the cells, it is obviously necessary to take special measures, because the counter-matrix exerting more or less pressure on the matrix, the printed parts would be found. more or less tight between the two metal parts and the print could be destroyed.
To avoid this, we can hollow out the matrix very slightly at the location of the impressions, keeping only the angles of the openwork parts, only in fact necessary.
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since, as explained above, the essential feature of the process which is the object of the invention is to stretch the material at the corners and not to mold it between concave surfaces and corresponding convex.
It would obviously be possible, by using the essential characteristics described above, to produce a double-acting machine comprising a double series of members and by means of which, during the stopping time provided at the end of the stretching ,, in one part of the apparatus, for a plate, another plate would be removed in the other part of the apparatus.
In FIG. 35, there is shown, by way of example, an embodiment of a double-acting machine, in the simplified case where. there is no need to use heating pistons. In this case, only a single double-sided die l 'is used (or two dies arranged back to back) which is served alternately by two heads of apparatus (counter-matrix and stretching pistons with their control members. ) organized as indicated above. This machine, moreover, could / be horizontal, as well as vertical.
Of course, the apparatus which has been described in the foregoing, and which has been shown in the drawing, has been given only by way of non-limiting example. It could receive certain modifications in its construction details without the general economy of the invention being thereby affected. It is thus, for example, that the device for blocking the plate 19 supporting the heating pistons at the end of the downstroke could be different from that which has been shown. It is thus also, for example, that the functioning of certain organs could
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be reversed, for example the counter-die could be made stationary, the die instead being movable in combination with the movement of the draw pistons.
The method and the machine which have been described above are suitable for obtaining impressions of all shapes and sizes and make it possible to treat any plastic material that can be heat-formed and whose plastic characteristics are similar to those of cellulose acetate.
CLAIMS
1) Process for the production of multiple imprints in thin sheets or strips of cellulose acetate or equivalent plastic material, characterized in that the thin sheets or strips of plastic are placed cold in devices with constant heating where they are instantly heated in their entire mass and at all their points.